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解析C++中不能重載為友元函數(shù)的四個運算符

來源:本站原創(chuàng)|時間:2020-01-10|欄目:C語言|點擊: 次

C++規(guī)定有四個運算符 =, ->, [], ()不可以是全局域中的重載(即不能重載為友員函數(shù)),這是為什么呢?
現(xiàn)在先說說賦值運算符“=”的重載
C++規(guī)定賦值運算符“=”只能重載為類的非靜態(tài)成員函數(shù),而不可以重載為類的友元函數(shù)。
不能重載為類的靜態(tài)成員應(yīng)該比較容易理解,因為靜態(tài)成員函數(shù)是屬于整個類的,不是屬于某個對象的,它只能去操作類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。而賦值運算符“=”是基于對象操作的。
那么為什么賦值運算符不可以重載為類的友元函數(shù)?像同樣都是雙目運算符的+為什么它就可以呢?

在討論這問題之前,先看一測試的程序:

復(fù)制代碼 代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
private:

  int x;
public:
         A(){x=99;}
         A(int xx)
         {
                   cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
         }
};
int main()
{
         A a;
         a = 7;
}


程序執(zhí)行結(jié)果為:
Call A(int xx)

說明執(zhí)行a = 7這程序語句時,程序去調(diào)用類A中的帶參構(gòu)造函數(shù)。
在類A中加入一賦值運算重載成員函數(shù),如下:

復(fù)制代碼 代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
private:
         int x;
public:
         A(){x=99;}
         A(int xx)
         {
                   cout<<"Call A(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
         }
         A operator=(int xx)   //重載賦值運算符運算
         {
                   cout<<"Call A operator=(int xx)"<<endl;
                   x = xx;
                   return *this;
         }
};

int main()
{
         A a;
         a = 7;
}

程序運行結(jié)果:
Call A operator=(int xx)

說明在類A中已經(jīng)有相應(yīng)賦值運算符重載函數(shù)的時候,執(zhí)行賦值語句a = 7;程序會去調(diào)用類A中相應(yīng)的賦值運算符重載函數(shù),而不會像上面原來那樣去調(diào)用有參構(gòu)造函數(shù)。

在此,我們可以對C++規(guī)則做出以下的判斷:
當類中沒有定義賦值運算符重載成員函數(shù)時(注意,在未定義形參數(shù)據(jù)類型為該類類型的賦值運算符重載函數(shù)時,編譯器會自動生成加入),當程序執(zhí)行到某一賦值語句時,程序就會調(diào)用與賦值語句中右值類型匹配的構(gòu)造函數(shù),而把這右值當作此構(gòu)造函數(shù)的實參。像最初的賦值語句a = 7,執(zhí)行時,實際做的操作是a(7)。而當類中有定義賦值運算符重載成員函數(shù),執(zhí)行賦值語句時,程序就只會去調(diào)用相應(yīng)的賦值運算符重載函數(shù)。

當明白上面的規(guī)則后,現(xiàn)在就可以回過來,討論為什么賦值運算符不可以重載為類的友元函數(shù)了。

我們知道友元函數(shù)不是類的成員函數(shù),它只是類的“朋友“,具有訪問把它聲明為“朋友”的類的數(shù)據(jù)成員的權(quán)限而已。
那么當把賦值運算符重載為類的友員函數(shù),在程序中執(zhí)行類對象的賦值語句時,程序就會出現(xiàn)兩種矛盾的選擇。

1、因為它認為類中并沒有重載賦值運算符的成員函數(shù),所以它根據(jù)C++的規(guī)則,會去調(diào)用相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。

2、但是在全局里,我們已經(jīng)重載了參數(shù)類型為此類類型的賦值運算符函數(shù),而這賦值語句剛好和這函數(shù)匹配上了,根據(jù)C++的規(guī)則,也會去調(diào)用這函數(shù)。

程序是不允許有矛盾不確定選擇的,所以當賦值運算符重載為類的友元函數(shù)時,編譯器就會提示錯誤。

對于剩下的3個運算符 ->, [], () 為什么不能重載為友元函數(shù),也是跟上面一樣的道理。即編譯器發(fā)現(xiàn)當類中沒有定義這3個運算符的重載成員函數(shù)時,就會自己加入默認的運算符重載成員函數(shù)。
例當類A中沒有定義運算符->的重載成員函數(shù),但是我們?nèi)匀豢梢詫︻怉對象指針用->的形式調(diào)用指針指向的對象里的成員。像類A里有成員函數(shù)f(),當

復(fù)制代碼 代碼如下:

A a;
A* p = &a;
 p->f();   //雖然類A中沒有自己定義運算符->重載成員函數(shù),但這里仍可這樣使用

然而,當我們把->運算符重載為類A的友元函數(shù)時,程序就會出現(xiàn)跟把賦值運算符重載友元一樣的情況,即產(chǎn)生矛盾性。
聲明:以上僅為個人見解

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